1. KRVNI TLAK

Krvni tlak je sila (F), s katero pitiska kri na enoto površine (S) žilne stene.

p=F/S

Razlika med tlakom v aorti (~120/80mmHg) in tlakom v desnem atriju (~0mmHg) poganja pretok krvi skozi sistemski obtok.

Krvni tlak v arterijah ni stalen, ampak se spreminja med dvema skrajnima vrednostma. Prva vrednost predstavlja sistolični krvni tlak (Ps), to je najvišja vrednost tlaka dosežena med sistolo srca, druga vrednost pa predstavlja diastolični krvni tlak (Pd), ki je najnižja vrednost tlaka dosežena med diastolo srca. Zato navadno uporabljamo srednji arterijski tlak (Pa), ki je povprečni tlak skozi celotno srčno akcijo, kjer sta Ps in Pd zgornji in spodnji limiti.

Pa=(2Pd + Ps)/3

Minutni volumen srca (MVS) je enak pretoku krvi skozi presek žilja v eni minuti. MVS ponazorimo tudi z enačbo:

MVS=Pa/R Pa=arterijski tlak
Pa=MVS×R R=periferni upor

Če pade arterijski tlak, je to lahko posledica padca MVS ali pa padca perifernega upora.
MVS pade pri zmanjšanem volumnu krvi ali pri slabši črpalni funkciji srca. Padec perifernega upora pa je posledica vazodilatacije. Pri odpovedi kompenzatornih mehanizmov, ki uravnavajo tlak, lahko tudi pride do padca le tega.


2. KRVNI TLAK IN PRETOK V OBTOČILIH KOT VEČZANKOVNEM SISTEMU

Pretok krvi (ф) predstavlja količino krvi, ki prehaja skozi prečni presek žile v določenem času.

Določata ga:
-razlika tlakov med dvema mestoma v žili
-vaskularni upor v žili

Upor (R) nasprotuje toku krvi v žilah. Nastane zaradi notranjih strižnih sil med posameznimi sloji tekočine in žilno steno. Upor v krvnih obtočilih imenujemo skupni periferni upor. Največji je v arteriolah. Odvisen je od viskoznosti (µ) krvi in premera žile:

R = 8µl/Πr4

Tkiva in organi so s svojim žiljem v sistem krvnih obtočil lahko vezani:
A) zaporedno :
pretok skozi vse zaporedno vezane žilne odseke je enak; razlika tlakov posameznih odsekov se sešteva; skupni upor v sistemu je enak seštevku uporov posameznih odsekov;
фskupni = ф1 = ф2
Δp = p1 + p2
Rskupni = R 1+ R 2

B) vzporedno
razlika tlakov, ki poganja pretok skozi vse žilne zanke, je enak; pretoki skozi posamezne zanke se seštevajo; upor se recipročno sešteva;
pskupni = p 1 = p2
Δф = ф1 + ф 2
1/R totalni = 1/R 1 + 1/R2

V sistemskem krvnem obtoku so tkiva in organi večinoma vezani vzporedno, kar ima določene prednosti:
-preskrba vseh tkiv in organov s krvjo, ki ima enako vsebnost kisika in hranil
-ločeno uravnavanje pretoka skozi posamezne organe (selektivna arteriolokonstrikcija na periferiji preusmeri tok krvi skozi srce in možgane)
-manjši skupni periferni upor in s tem manjši potreben gradient tlakov za enak pretok krvi, ker se upori recipročno seštevajo.

Ustrezna prehrana tkiv je odvisna od primerno uravnavanega in zadostnega pretoka krvi, ki je odvisen od arterijskega tlaka. Zato ima cirkulacija razvit SISTEM ZA REGULACIJO ARTERIJSKEGA TLAKA, in sicer so to med seboj povezani sistemi, ki imajo specifične funkcije in jih delimo glede na čas, ko dosežejo svoj maksimalni učinek, na kratkoročne, srednjeročne in dolgoročne mehanizme

a) kratkoročni mehanizmi za uravnavanje Pa (imajo učinek v nekaj sekundah po spremembi tlaka)
■ baroreceptorski refleks: baroreceptorji so mehanoreceptorji, ki so občutljivi na nateg žilne stene. Nahajajo se v stenah velikih sistemskih žil, glavnina je v karotidnem sinusu in aortnem loku. Odgovarjajo na hitrost spremembe tlaka in ne na absolutno vrednost Pa. Najizrazitejša je reakcija v območju normalnega Pa.
Primer: padec Pa → draženje baroreceptorjev se zmanjša → zmanjšana frekvenca inhibitornih impulzov iz baroreceptorjev → zmanjšana inhibicija vazomotoričnega centra v podaljšani hrbtenjači → učinki: preko povišanega simpatikotonusa in zmanjšanega parasimpatikotonusa
→spodbuda srca: večja moč kontrakcije in višja frekvenca → zvečan MVS
→selektivna arteriolokonstrikcija v koži, skeletnih mišicah, prebavilih, ledvicah
→venokonstrikcija in s tem zmanjšana kapaciteta ven → zvečan venski priliv
■ kemoreceptorji: ker padec Pa pomeni nezadosten pretok, hipoksija receptorjev spodbudi vazomotorični centra → aktivacija simpatika.
■ ishemija centralnega živčevja (ob padcu Pa in pretoka skozi možgane) povzroči selektivno vazokonstrikcijo na periferiji, preko simpatiko-adrenergičnega sistema, kar omogoča zadosten pretok skozi možgane.
b) srednjeročni mehanizmi (imajo učinek po nekaj minutah)
■ premik intersticijske tekočine preko sten kapilar (v žilo v primeru hipotenzije, kajti pride do znižanja efektivnega hidrostatskega tlaka v kapilari in reabsorbcija prevlada nad filtracijo)
■ premik zaloge krvi iz jeter, pljuč in tudi vranice
■ vazokonstriktorski mehanizem renin-angiotenzin v odziv na padec tlaka v ledvični aferentni arterioli se iz endotelijskih celic aferentne arteriole (jukstaglomerulnega aparata) izloči renin, ki preko vmesnih stopenj stimulira nastanek angiotenzina II, ki ima naslednje učinke:
→z neposrednim delovanjem na gladkomišične celice v steni arteriol povzroča zoženje svetline in s tem povečanje perifernega upora
→preko hipotalamusa vzpodbudi žejo in s tem vnašanje tekočine v organizem.
c) dolgoročni mehanizmi (imajo učinek v nekaj dneh)
■ mehanizem renin-angiotenzin-aldosteron: aldosteron se izloča iz skorje nadledvičnice in stimulira reabsorbcijo natrija in vode iz distalnih tubulov; to poveča volumen krvi in s tem MVS.

3. HIPOTENZIJA

1) Opredelitev in razdelitev hipotenzivnih stanj

Hipotenzija je izraz za nizek Pa (pod 90/60 mm Hg). Nizek Pa ni vedno simptomatski - nekateri ljudje imajo Pa pod 90/60 mm Hg, vendar nimajo izraženih kliničnih znakov ali znakov bolezni. O patološki hipotenziji pa govorimo, kadar se poleg znižanega krvnega tlaka pojavi tudi nezadostna perfuzija vitalnih organov (možganov, srca in ledvic).

Hipotenzije razdelimo na:
• AKUTNO –primeri so: vazovagalna sinkopa ali ortostatska hipotenzija. Značilno za ta stanja je, da se kompenzirajo preko kratkoročnih mehanizmov.
• KRONIČNO-je posledica bolezenskih stanj, kot je npr. srčno popuščanje. Zanjo je značilna kompenzacija s srednje- in dolgoročnimi mehanizmi.
• PRIMARNO -opredeljujemo jo kot hipotenzijo, ki ni posledica neke bolezni (npr. srca in ožilja). Lahko je zgolj nagnjenost posameznika k vazovagalni sinkopi.
• SEKUNDARNO -za razliko od primarne je sekundarna hipotenzija posledica neke patologije (npr. srca in ožilja, živčevja,…)

2) Možni vzroki za hipotenzijo in načelne možnosti za njihovo kompenzacijo
• Padec minutnega volumna srca - največkrat pride do padca MVS zaradi zmanjšanega volumna krvi ob dehidracijah ali krvavitvah, možni vzrok pa je lahko tudi zmanjšana črpalna sposobnost srca (npr. miokardni infarkt). Ta padec se najhitreje kompenzira z aktivacijo simpatikusa, kar privede do zvišane frekvence in moči kontrakcije srca. Poleg tega pa aktivacija simpatikusa povzroči venokonstrikcijo, zaradi česar se zveča venski priliv in s tem MVS. Večinoma pri tovrstnih vzrokih v kompenzaciji sodelujejo tudi dolgoročni mehanizmi.
• Padec perifernega upora - do padca upora pride pri vazovagalni sinkopi (omedlevici), sepsi, arteriovenski fistuli. Najhitreje se kompenzira z aktivacijo simpatikusa (kadar je to mogoče), ki povzroči arteriolokonstrikcijo v skeletnih mišicah, prebavilih, koži in ledvicah.
• Motnje v uravnavanju arterijskega tlaka. Oslabelost ali okvare kompenzatornih mehanizmov pomenijo, da kompenzacija ni učinkovita.

3) Simptomi in znaki hipotenzije so posledica
• Hipoperfuzije (kot omedlevica (sinkopa) pri možganski ishemiji)
• Aktivacije kompenzatornih mehanizmov (potenje in tahikardija zaradi simpatične stimulacije)

Klinična slika je torej odvisna od vzrokov hipotenzije, trajanja, krvnega pretoka, delovanja kompenzatornih mehanizmov in od prejšnjih oziroma sedanjih bolezni.

4. ORTOSTATSKA HIPOTENZIJA

Pojem ortostatska hipotenzija označuje padec srednjega arterijskega tlaka za najmanj 20mmHg. Pojavi se ob spremembi lege telesa iz ležečega v stoječ položaj. Lahko pa se pojavi že ob spremembi lege telesa iz ležečega v sedeč položaj.

Ob spremembi položaja pride do zastoja krvi v žilah, ki so pod nivojem srca zaradi delovanja hidrostatskega pritiska, ki se prišteje pritisku v teh žilah. Tako povečan tlak znotraj ven in njihova izredna podajnost omogočajo zastajanje krvi v raztegljivih venah pod nivojem srca (ortostaza).Zaradi tega se zmanjša venski priliv. Posledično pa pride do zmanjšanja MVS in padca pritiska v arterijskem delu žilja.

Normalen zdrav človek ima naslednje kompenzacijske mehanizme, ki blažijo vpliv ortostaze:
1. zmanjšajo hidrostatski pritisk v teh žilah.
2. venske zaklopke, ki prekinjajo stolpec krvi v globokih venah v manjše stolpiče. S tem vzporeden potek dveh ven s pulzirajočo arterijo (obdanih s fascijo) ter krčenje okoliških mišic preprečujejo pretirano dilatacijo ven in pomagajo vzdrževati venski priliv;
3. baroreceptorski refleks, ki pri padcu arterijskega tlaka povzroči aktivacijo simpatika. Zaradi tega se poveča frekvenca srca in njegova kontraktilnost . Pride tudi do vazokonstrikcije arteriol in ven.

Do ortostatske hipotenzije pride zaradi:
1) hipovolemije ali manjše črpalne sposobnosti srca – to povzroči padec arterijskega tlaka, ki ga regulatorni mehanizmi včasih ne morejo kompenzirati, tudi če niso okvarjeni;
2) okvarjenih kompenzacijskih mehanizmov.

Do okvar kompenzacijskih mehanizmov pride lahko zaradi dolgotrajnega ležanja zaradi bolezni. S tem pride do oslabitve baroreceptorskega refleksa. Možne so tudi okvare vegetativnega živčevja, predvsem simpatika. Simpatično živčevje pa lahko inhibirajo tudi zdravila, ki zavirajo ganglijski prenos, sproščanje noradrenalina iz živčnih končičev, ali pa blokirajo alfa-adrenergične receptorje.

Pri napakah baroreceptorskega refleksa se padec pritiska ne more kompenzirati, kar privede do zmanjšanja perfuzije v možganih in s tem do glavnih znakov hipotenzije: omotice, prehodne izgube zavesti, šibkosti, ataksije, motnje vida, disartrije. Stanje se popravi s povečanjem venskega priliva, zato osebo s tipičnimi znaki ortostatske hipotenzije poležemo na tla in ji dvignemo noge.
Poleg tega pa so vidni tudi znaki močne stimulacije simpatikusa (bledica, mrzel pot, tahikardija)

5. VAZOVAGALNA SINKOPA (VVS)

Sinkopa ali omedlevica je začasna, kratkotrajna izguba zavesti, ki lahko nastane iz različnih razlogov. Vazovagalna sinkopa (VVS, nevrokardiogena ali tudi vazodepresorska sinkopa) je najpogostejša in hkrati najtežje obvladljiva oblika sinkope.

Nastane lahko ob čustvenem stresu (npr. strah, vznemirjenje), pogledu na kri, krvavitvi, bolečini (posebno visceralni), dolgotrajni stoji pri visokih temperaturah, ranah, zlomih, a v nasprotju z ortostatsko hipotenzijo se razvije neodvisno od položaja telesa. VVS ima navadno nepričakovan in nenaden začetek, nekateri pa pred njo opisujejo šumenje v ušesih, zamegljen vid, zehanje, potenje, bledico (simptomi hipotenzije) in navzeo (aktivacija vagusa).

Vzroke nastanka pogostih VVS opisujeta dve hipotezi, od katerih trenutno večina raziskav podpira prvo:
1. Preobčutljivost živčnih končičev receptorjev v srčni steni na mehanične in kemične dražljaje
2. Centralna inhibicija simpatičnih nevronov zaradi povečane ravni endogenih opiatov.

VVS lahko sprožimo pri ljudeh z nagnjenjem k omedlevanju s testom z naklonsko mizo (preiskovanca pritrdimo na mizo, ki jo kasneje nagnemo za 70° tako, da ima pacient glavo navzgor za 10-30 minut). Test temelji na umetno povzročenem ortostatskem stresu, s katerim sprožimo aktivacijo kompenzatornih mehanizmov za uravnavanje arterijskega. Aktivira se simpatikus, ki poveča ventrikularno kontraktilnost, frekvenco srčnega utripa in povzroči vazokonstrikcijo. Povečana kontraktilnost aktivira mehanoreceptorje v ventrikularni steni, ki se odzivajo tudi na kemične dejavnike (adrenalin). Njihov učinek je inhibicija vazomotoričnega centra. Ta povzroči odklop simpatika (pade periferni upor, arterijski tlak, srčna frekvenca), kar povzroči vazodilatacijo (predvsem v seletnih mišicah in prebavilih). Posledica je tudi prevlada parasimpatikusa, ki povzroči (paradoksno) bradikardijo in manjši MVS. Končna posledica je manjša prekrvavitev možganov in nastop sinkope. Vagalno vzdraženje povzroči tudi značilno navzeo.

Fiziološki odziv telesa na padec krvnega tlaka in manjšo polnitev srca je povečan tonus simpatika in posledična vazokonstrikcija (vpliv v glavnem na periferno cirkulacijo), ter vzpostavitev prvotnega stanja. Pri ljudeh z nagnjenjem k VVS se ti kompenzatorni mehanizmi sprožijo, a se zaradi preobčutljivosti mehanoreceptorjev v ventrikularnem miokardu po nekaj minutah prekinejo. Nastane paradoksna inaktivacija simpatika in povečanje delovanja parasimpatikusa (vagusa).

6. ARTERIOVENSKA FISTULA

Arteriovenska fistula pomeni neoposredno, patološko povezavo med arterijo in veno. Lahko je pridobljena ali prirojena. Slednje so redkejše, bolj pogosto pri njih sodelujejo žile spodnjih okončin. Prirojene A-V fistule so mnogokrat rezultat celjenja poškodovane vene in arterije, katerih potek je skupen. Lahko se pojavijo kot zaplet po žilni kateterizaciji. A-V fistule največkrat srečamo pri ledvičnih bolnikih, pri katerih so le te narejene umetno zaradi dialize.

Ker fistula predstavlja manjši upor pretoku kot je upor skozi sistemsko cirkulacijo, večina minutnega volumna srca odteče po fistuli v venski sitem. A-V fistula je v sistemu obtočil vezana vzporedno, zato se tudi celotna sistemska upornost zmanjša. Posledica odtekanja krvi iz arterijskega sistema po fistuli je padec Pa, kar pa sproži kompenzacijske mehanizme, ki povečajo minutni volumen srca do te mere, da ob polni uspešni kompenzaciji kri v zadostni meri teče tudi skozi sistemsko cirkulacijo.

Vpliv fistule na cirkulacijo je odvisen od velikosti fistule. Spodnji graf natančneje prikazuje dogajanje po odprtju večje A-V fistule.

Ko odpremo fistulo se zgodi dvoje: zaradi padca skupnega upora naklon žilne funkcijske krivulje postane zelo strm, hkrati pa zmanjšana obremenitev levega ventrikla povzroči povečanje MV. Zaradi povečanja venskega priliva se poveča tudi sila kontrakcije ventriklov (kot navaja Starlingov zakon); posledično opazimo tudi dvig srčne funkcijske krivulje, kar vodi v novo stanje (točka B). Povečanje MV je do točke B še premajhno, da bi bil zagotovljen zadosten tok tudi skozi sistemsko cirkulacijo (ta je v točki B komaj 60 normalnega pretoka). Zaradi padca Pa se sproži baroreceptorski refleks, ki povzroči aktivacijo simpatikusa in s tem povečanje venomotornega tonusa ter premik žilne funkcijske krivulje v desno in navzgor, srednji cirkulatorni tlak se dvigne in hkrati se zaradi simpatične stimulacije dvigne srčna funkcijska krivulja. Novo stanje (točka C) pa še vedno ne zagotavlja zadostnega sistemskega pretoka. Tekom nekaj tednov se poveča MVS še na račun povečanja volumna krvi na račun zadrževanja soli in vode v ledvicah (pomik žilne funkcijske krivulje navzgor in v desno) in srčne hipertrofije (pomik srčne funkcijske kruvulje navzgor). V novem stanju (točka D) pa je MV tolikšen da je pretok zadosten tudi skozi sistemsko cirkulacijo; ker je fistula tako velika, da po odprtju preko nje teče trikrat več krvi kot skozi sistemski obtok, šele MV = 20L/min zagotavlja 5L/min pretoka skozi sistemski obtok.

Slika 1: Simulacijo cirkulatorne dinamike pa odprju večje A-V fistule prikazuje spodnja slika:


7. MIOKARDNI INFARKT

Miokardni infarkt je stanje zmanjšane črpalne sposobnosti srca, ki je posledica ishemične nekroze dela miokarda. Grafično ga predstavimo s premikom krivulje MVS v desno in navzdol. To nezmožnost srca, da pri normalnem tlaku polnjenja proizvede MVS, ki bi zadoščal potrebam organizma, imenujemo akutno srčno popuščanje (točka B). Posledica padca MVS pri nespremenjenem perifernem uporu je znižanje krvnega tlaka.

Padec krvnega tlaka je dražljaj za baroreceptorje, ki izzovejo povečano simpatično stimulacijo srca (povečanje kontraktilnosti in srčne frekvence) in zvišajo tonus perifernega žilja, kar akutno poveča srednji sistemski polnitveni tlak (venski priliv) v desnem atriju na 12-14 mm Hg (točka C).

Dolgoročno pri kompenzaciji sodelujejo ledvice, saj odgovorijo na zmanjšan krvni pretok tako, da zadržujejo vodo in soli. Volumen krvi se poveča, premakne se krivulja večji venski priliv (točka D).
Pogosto se zadrževanje tekočine v telesu nadaljuje, kar pa nima več pozitivnih učinkov na cirkulacijo, povečuje se možnost nastanka perifernih edemov (medtem ko se pljučni edem lahko razvije akutno brez dodatnega zadrževanja soli in vode).

Po infarktu se v miokardu sprožijo procesi regeneracije in reparacije ter vzpostavljanje krvnega pretoka preko kolateral. Neprizadet del srčne mišice hipertrofira. To izboljša črpalno sposobnost srca in premakne krivuljo MVS v levo in navzgor (končna delovna točka pri kompenziranem srčnem popuščanju v našem hipotetičnem primeru je tako D).




LITERATURA:
- Guyton A.C. and Hall J.E. Textbook of medical physiology. 10th ed. Philadelphia: Saunders, 2000:144 – 261.
- Guyton A.C. Cardiac output and it′s regulation. Saunders Comp., Philadelphia, 1973.
- Rushmer R.F. Cardiovascular Dynamics. Saunders Comp., Philadelphia, 1970.
- Frohlich E.D. Patophysiology. J.B. Lippincott Comp., Philadelphia, 1972.
- New England Journal of Medicine, Vol. 328, No 15, 1117 – 1119.